[发明专利]色轮装置

说明书

本发明提供一种色轮装置，包括：第一基板、第二基板和驱动装置；所述第一基板与第二基板之间承垫有支撑件，所述支撑件在所述第一基板与第二基板之间承垫出均匀的层空间，所述层空间中填设有粘接物质，所述第一基板与第二基板通过所述粘接物质连接；所述驱动装置用于驱动所述第一基板和所述第二基板转动。上述色轮装置可以很大程度的解决甚至消除因粘接层变形导致色轮动平衡失衡的问题。

技术领域

本发明涉及投影技术领域，特别涉及一种色轮装置。

背景技术

目前，激光荧光粉技术广泛应用于投影领域，其采用激光激发荧光粉，使荧光粉产生荧光，该荧光作为光源光束，以用于后续的投影处理。荧光粉在受激发产生荧光的过程中会产生热量，荧光粉会出现热饱和现象而影响出光效率，因此需要驱动承载荧光粉的基板高速旋转以便于散热。另外，为了适应高速旋转状态，荧光粉需要制作成成型的荧光粉层。现有的一种方案，将荧光粉与硅胶等有机粘接剂混合，并将混合了有机粘接剂的荧光粉刷涂至铝基板上，并将铝基板连接到驱动马达上，从而制作成色轮。

受限于硅胶等有机粘接剂不能耐受高温，以及不能耐受高光强的因素，此种色轮只能满足低亮度光强需求。为了实现要求越来越高的亮度需求，寻求一种能替代有机粘接剂的无机粘接剂作为色轮荧光粉的粘接剂，成为解决问题的一种出路。目前可行的一种无机粘接剂包括玻璃粉等。由于玻璃粉需要在高温下融化并进一步冷却固化才能起到粘接的效果，而铝基板又不能承受融化玻璃粉所需要的高温，因此，铝基板已经不再适用于承载荧光粉层了。目前能想到的解决办法是：采用氮化铝基板作为承载荧光粉的载体，将荧光粉和用于粘接荧光粉的玻璃粉涂覆于氮化铝陶瓷基板上，将其至于高温下烧结成型；进一步的，将承载有荧光粉层的陶瓷基板与铝基板采用胶水粘接。几乎所有的问题都得以解决。

色轮在高速旋转状态下对动平衡要求很高；色轮各区域重量的不一致，会导致色轮在高速旋转状态下摇摆，不但会增加噪声，而且会增大马达的负载，进而会缩短色轮的寿命。因此，一般在色轮进入运行前，都要对色轮进行动平衡测验和调节。行业内一般采用点胶的方法对色轮进行动平衡调节。即，在色轮较轻的区域点涂胶水，以增加该区域的重量，从而调节色轮的动平衡。当然，也可采用增设其它物质，例如钢珠，来调节色轮的动平衡。

上述将氮化铝陶瓷基板设置到铝基板上的色轮，经过动平衡调节，运行一段时间后，又出现动平衡失衡的问题。经再一次调节动平衡并投入运行，运行一段时间后又再次出现动平衡失衡问题。

经研究发现，色轮之所以反复出现动平衡失衡的问题，是由于氮化铝陶瓷基板和铝基板之间的胶水层造成的。在涂抹过程中，胶水层很难涂抹均匀，而且在将氮化铝陶瓷基板与铝基板粘接过程中，所施加的使二者压紧的压力也很难均匀地分布到胶水层的各区域，从而会造成氮化铝陶瓷和胶水层各区域的厚度不一致。胶水在从液态转化为固态的过程中，胶水本身产生应力(应力：物体由于外因，例如，受力、温度、湿度场变化等，而变形时，在物体内各部分之间产生相互作用的内力，以抵抗这种外因的作用并试图使物体从变形后的位置恢复到变形前的位置)。胶水层各区域的厚度不一致，不同区域的胶水的应力大小也不一样。

色轮在测试验证过程以及在实际使用过程中都会经历较大的温差变化，在测试验证过程中需要经过-40℃到85℃的高低温循环，在实际使用过程中，也会在运行状态下的80℃与不运行状态下的环境温度(例如，20℃左右)这两者之间切换。由于氮化铝陶瓷的热膨胀系数与铝基板的热膨胀系数不同，铝基板的热膨胀系数大概是氮化铝陶瓷基板的热膨胀系数的4倍，二者在温度过程中对胶水层形成拉扯力或压力，会使得胶水层变形。由于胶水层各区域的厚度不同、以及应力也不同，胶水层不同区域在氮化铝陶瓷与铝基板的拉扯力或压力下产生不同程度的变形，从而会加剧胶水层各区域的应力差异。在胶水层应力的不均匀性以及氮化铝陶瓷基板和铝基板热膨胀系统不同这二重因素的组合影响下，胶水层应力持续发生变化，从而导致胶水层形态也持续变化，进而导致色轮在使用过程中动平衡状态也持续变化，色轮动平衡失衡严重影响色轮的使用寿命。

由于粘接层导致的色轮动平衡失衡成为亟须解决的问题。

发明内容